機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏及診斷修復(fù)研究

王興剛

（大連海洋大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116300）

在液壓傳統(tǒng)系統(tǒng)當(dāng)中，一般使用的工作介質(zhì)為礦物油，使其在規(guī)定的液壓元件當(dāng)中流動(dòng)，這樣便可對(duì)動(dòng)力以及運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞。但是，因?yàn)槊芊饧?dāng)中的結(jié)構(gòu)形式以及相應(yīng)的材料、密封槽以及密封接觸表面當(dāng)中的質(zhì)量、密封件安裝、磨損以及所處的環(huán)境、液壓系統(tǒng)污染以及液壓缸等一系列的缺陷問(wèn)題，有些礦物油會(huì)大過(guò)容腔邊界，這樣便流出發(fā)生了泄漏。一旦產(chǎn)生泄漏的情況，會(huì)使液壓系統(tǒng)出現(xiàn)工作異常，因此針對(duì)機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏以及相應(yīng)的診斷修復(fù)需要給予詳細(xì)的分析和探究。

1 機(jī)床液壓系統(tǒng)泄漏存在的主要因素

1.1 設(shè)計(jì)因素

液壓系統(tǒng)存在非常大的可靠性，在某種程度上與液壓系統(tǒng)密封的相關(guān)設(shè)計(jì)以及應(yīng)用的密封件選擇有著直接的關(guān)系，如果密封機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)存在不合理的情況，并且選擇有些不規(guī)范，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中沒(méi)有對(duì)液壓油和密封材料之間的相容形式進(jìn)行充分考慮，忽視了負(fù)載的情況、極限壓力以及外部的環(huán)境變化。同時(shí)，因?yàn)樵O(shè)備在正常運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一些雜質(zhì)和塵埃，并在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，沒(méi)有對(duì)適合的防塵密封進(jìn)行應(yīng)用，使得污染物進(jìn)入到了系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)密封造成了破壞，所以油液產(chǎn)生了污染，最終導(dǎo)致了泄漏的產(chǎn)生。在設(shè)計(jì)中，也沒(méi)有是對(duì)運(yùn)動(dòng)表面當(dāng)中的幾何精度以及粗糙度進(jìn)行全面考慮，未校核連接部件的具體強(qiáng)度，因?yàn)檫@些設(shè)計(jì)因素，都會(huì)使設(shè)備工作產(chǎn)生不同程度的泄漏[1]。

密封件當(dāng)中的結(jié)構(gòu)形式以及相應(yīng)的材料存在的差異性，會(huì)對(duì)設(shè)備的液壓系統(tǒng)密封的可靠性產(chǎn)生直接的影響。如果密封材料比較軟，那么液壓缸在具體工作的過(guò)程中，密封件會(huì)被擠入到密封間隙當(dāng)中，發(fā)生損傷。如果材料比較硬，那么在外力比較大的作用下，不容易發(fā)生密封件變形，所以對(duì)密封面產(chǎn)生的初始接觸應(yīng)力以及附加接觸應(yīng)力會(huì)比較低，使得液壓缸發(fā)生的泄漏更加嚴(yán)重。因?yàn)槊芊獠牧虾鸵簤河筒粫?huì)相容，密封件會(huì)產(chǎn)生軟化以及蠕脹等情況，這樣密封件便沒(méi)有密封的作用，最終發(fā)生了泄漏[2]。

1.2 制造和裝配的因素

液壓元件以及相應(yīng)的密封部件，對(duì)于尺寸、表面處理以及粗糙度公差的要求十分嚴(yán)格，在實(shí)際制造的過(guò)程中，如果有超差的情況，如油缸活塞半徑、密封槽深度以及寬度等尺寸超差或者加工失圓、本身有凹點(diǎn)以及毛刺等，這樣密封件便會(huì)產(chǎn)生劃傷以及變形等情況，所以密封功能變差。

液壓元件在具體裝配的過(guò)程中，如果用力過(guò)度，零件會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，尤其是使用銅棒對(duì)缸體進(jìn)行敲打等。在裝配的過(guò)程中，需要使零件上附著一點(diǎn)液壓油，將其進(jìn)行按壓。在對(duì)其進(jìn)行清洗的過(guò)程中，需要應(yīng)用柴油，尤其是密封圈以及防塵圈等橡膠元件，如果應(yīng)用汽油，會(huì)導(dǎo)致密封材料發(fā)生老化，這樣便沒(méi)有了密封的能力。密封件在實(shí)際安裝的過(guò)程中，因?yàn)槌叽绾途缺容^低，表面粗糙度以及形位公差比較低的密封副內(nèi)，會(huì)使密封件損傷發(fā)生損傷，這也是液壓系統(tǒng)發(fā)生泄漏的關(guān)鍵性因素[3]。

2 液壓系統(tǒng)泄漏故診斷方式

設(shè)備液壓系統(tǒng)，如果發(fā)生了外泄的情況會(huì)非常直觀，但如果產(chǎn)生了內(nèi)泄的情況卻不容易發(fā)現(xiàn)。其中，產(chǎn)生的內(nèi)泄漏與液壓閥有著很大的關(guān)系，液壓系統(tǒng)的具體泄漏量需要利用液壓缸以及工作裝置位移量指標(biāo)進(jìn)行衡量。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，針對(duì)典型機(jī)械設(shè)備液壓缸以及工作裝置內(nèi)泄漏產(chǎn)生的位移量給出了明確的規(guī)定。在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，如果產(chǎn)生了工作裝置位移量大于標(biāo)準(zhǔn)值的情況，可判斷出是因?yàn)橐簤合到y(tǒng)內(nèi)泄漏產(chǎn)生的。

故障和問(wèn)題可利用經(jīng)驗(yàn)診斷法，試驗(yàn)法以及相關(guān)分析法，在對(duì)液壓缸不進(jìn)行拆卸的基礎(chǔ)之上，可對(duì)泄漏故障進(jìn)行有效判斷，其中針對(duì)經(jīng)驗(yàn)法可通過(guò)檢和問(wèn)進(jìn)行判斷，其中問(wèn)便是咨詢操作人員故障的具體情況，如存在哪些異?，F(xiàn)象，是否為突發(fā)故障還是漸發(fā)故障，在操作中是否發(fā)生違規(guī)行為，并且詳細(xì)了解液壓系統(tǒng)的維護(hù)情況是否更換過(guò)液壓油。通常情況下，如果為突發(fā)性故障，很多都是因?yàn)橐簤合到y(tǒng)遭受到了污染，或者意外荷載產(chǎn)生的液壓閥、或者密閉件失去功能效果導(dǎo)致的；如果配件發(fā)生故障，很多是因?yàn)槊芊饧a(chǎn)生了磨損導(dǎo)致的[4]。

“檢”是維修人員對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)檢查，首先需要將非泄漏性故障進(jìn)行排除之后，對(duì)液壓油的編制以及污染程度進(jìn)行詳細(xì)查看，之后維修人員需要對(duì)液壓換向法進(jìn)行操作，以便使液壓缸運(yùn)動(dòng)達(dá)到極限位置，這樣便可對(duì)液壓系統(tǒng)的工作壓力進(jìn)行觀察，如果工作壓力沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值，需要對(duì)安全閥壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)[5]。如果仍然沒(méi)有變化，便可判斷出是否為液壓缸的泄漏問(wèn)題，在對(duì)液壓缸回油腔管路進(jìn)行拆開(kāi)之后，需要對(duì)油口是否有液壓油流出進(jìn)行觀察、判斷液壓缸是否發(fā)生泄漏。

3 液壓缸拆檢以及維修

活塞密封是針對(duì)液壓缸防止發(fā)生內(nèi)泄的重要元件，針對(duì)唇形密封件，其相關(guān)的檢查工作重點(diǎn)為唇邊是否有嚴(yán)重的傷痕以及磨損；針對(duì)組合密封及重點(diǎn)檢查的方向，便是密封面發(fā)生磨損的量，最后對(duì)密封件是否可以繼續(xù)應(yīng)用給出判斷，此外還需要對(duì)活塞以及活塞感之間的密封圈是否有擠傷的情況進(jìn)行檢查；活塞桿密封的相關(guān)檢查工作需要對(duì)支撐環(huán)以及密封件的磨損情況進(jìn)行查看，如果密封件以及導(dǎo)支承環(huán)存在缺陷，需要結(jié)合被修液壓缸密封件的具體結(jié)構(gòu)，對(duì)同樣結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的材料密封件進(jìn)行更換，這樣可使密封件與密封表面之間產(chǎn)生的油膜厚度進(jìn)行降低，使泄漏量減少。

液壓缸的缸筒表面與活塞密封，為液壓缸產(chǎn)生內(nèi)泄的關(guān)鍵性因素，如果缸筒當(dāng)中有縱向拉痕，即使對(duì)活塞密封進(jìn)行了更換，也不能有效解決這一故障。缸筒內(nèi)表面，需要對(duì)尺寸公差以及形位公差是否滿足技術(shù)要求進(jìn)行檢查，并查看無(wú)縱向拉痕，并對(duì)縱向拉痕深度進(jìn)行測(cè)量。如果缸筒有輕微的變形或者有淺狀拉痕，可應(yīng)用強(qiáng)力珩磨工藝修復(fù)缸筒，強(qiáng)力珩磨工藝，可對(duì)公差大于2.5倍以內(nèi)的缸筒，利用強(qiáng)力珩磨機(jī)可以對(duì)尺寸以及形狀誤差超差的部位實(shí)施相應(yīng)的珩磨，這樣可保障缸筒的整體尺寸、形狀公差以及相應(yīng)的粗糙程度與技術(shù)要求相滿足。

如果缸筒當(dāng)中發(fā)生了非常嚴(yán)重的磨損，或者存在的深縱向拉痕比較深，可以應(yīng)用熱噴涂、粘接以及流鍍的形式，對(duì)缸筒進(jìn)行技術(shù)修復(fù)。熱噴涂缸筒當(dāng)中的表面修復(fù)，屬于熔融狀態(tài)當(dāng)中的噴涂材料，利用高速氣流可以使其產(chǎn)生霧化，之后在缸筒表面進(jìn)行噴射，這樣便產(chǎn)生了噴涂層，使對(duì)金屬表面進(jìn)行處理的有效方式。在完成噴涂之后，可利用強(qiáng)力珩磨技術(shù)，珩磨缸筒，以便尺寸和形狀公差、粗糙度能夠?qū)ο鄳?yīng)的技術(shù)要求給予滿足。熱噴涂筒表面當(dāng)中的修復(fù)包括電弧噴涂、火焰噴涂等形式[6]。

活塞桿與導(dǎo)向套之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是發(fā)生外漏關(guān)鍵性因素，如果活塞桿的表面鍍鉻層發(fā)生了嚴(yán)重的磨損會(huì)產(chǎn)生剝落，這時(shí)會(huì)發(fā)生縱向拉痕，或者密封件會(huì)失去功能作用。如果活塞桿發(fā)生彎曲，需要根據(jù)實(shí)物進(jìn)行相應(yīng)的繪制，由專業(yè)生產(chǎn)廠對(duì)其進(jìn)行制造；如果活塞桿表面鍍層發(fā)生嚴(yán)重的劃傷磨損，并且局部產(chǎn)生剝落、可將鍍層磨去，重新處理鍍層。導(dǎo)向套的相關(guān)檢查重點(diǎn)為對(duì)套內(nèi)與活塞桿相對(duì)運(yùn)動(dòng)的表面進(jìn)行檢查，如果有不均勻磨損情況，并且圓度大于0.3mm，需要依照實(shí)物重新進(jìn)行繪制。

對(duì)于閥緩沖液壓缸，相關(guān)檢查工作需要檢查閥芯與閥座的磨損情況，發(fā)現(xiàn)磨損量比較大，并且密封去了效果，需要依照實(shí)物進(jìn)行測(cè)繪，并將其更換，也可以對(duì)閥芯進(jìn)行更新，利用磨料對(duì)閥座配套方法進(jìn)行修復(fù)。

4 液壓系統(tǒng)泄漏的有效預(yù)防措施

設(shè)備液壓系統(tǒng)產(chǎn)生滲漏是由不同的影響因素導(dǎo)致的，結(jié)合現(xiàn)在的材料以及技術(shù)，從根本上對(duì)其進(jìn)行消除存在一定的技術(shù)難度，所以需要在設(shè)計(jì)、加工以及裝配當(dāng)中，對(duì)每一方面的影響因素進(jìn)行全面考慮，以便降低泄漏的可能性，其中經(jīng)常使用的預(yù)防措施包括：①針對(duì)0形密封圈要正確裝配；②加工以及制造時(shí)，要對(duì)活塞與活塞桿的同軸度給予保持；③結(jié)合具體的條件，對(duì)合適的密封件進(jìn)行挑選，以便使動(dòng)密封件的磨損有所減?。虎芊乐挂簤焊字杏需F屑以及硬質(zhì)異物進(jìn)入，避免拉缸；⑤IF油溫不能過(guò)高。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，導(dǎo)致機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏的原因非常多，所以針對(duì)原因要進(jìn)行詳細(xì)并深入的探究和分析，之后制定有針對(duì)性的解決方案，明確預(yù)防措施，以便降低機(jī)床液壓系統(tǒng)內(nèi)泄漏發(fā)生的幾率。